[发明专利]一种兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂及其制备方法与应用，属于塑料助剂及防紫外老化领域。本发明采用固相法制备了一种新型的紫外线吸收剂，即将紫外线吸收剂和无机纳米粒子按质量比（0.1~1）：1混合，在有机锡催化剂的催化作用下，在140℃~170℃下搅拌反应7‑11小时，真空干燥，即得兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂。这种塑料助剂对塑料具有明显的防紫外老化效果，特别是能够减少塑料制品中的助剂在使用过程的迁移和挥发，同时改善了无机纳米粒子在塑料基材中的分散情况，且制备方法操作简单，环保，是一种高效、多功能、环境友好的塑料助剂，在塑料产业中具有重要的应用前景。

技术领域

本发明属于塑料助剂及防紫外老化领域，具体涉及一种兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂的制备方法及应用。

背景技术

减缓聚合物的降解通常是在聚合物中加入添加剂，例如抗氧化剂，紫外线吸收剂，紫外线屏蔽剂等。传统的紫外线吸收剂主要有两个缺点：(1)它们在聚合物加工过程中容易发生降解或挥发；(2)由于其低分子量，在聚合物长期使用过程中会发生迁移，而紫外线屏蔽剂，如炭黑等会严重影响产品的颜色和透明度。

目前，国内外研究人员主要采用两种方法来克服这些缺点，(1)将多种添加剂复配使用来达到取长补短的协同作用，其中以紫外线吸收剂、紫外线屏蔽剂及自由基捕获剂的复合使用最为广泛；(2)开发新的紫外线吸收剂，主要是通过自聚，胶囊包裹，接枝到高分子链等方法实现紫外线吸收剂的高分子化，可以有效的解决小分子紫外线吸收剂分散性、耐热性差等缺陷。

随着科技取得的巨大发展，纳米技术成为跨领域研究的新课题。其中，纳米粒子尺寸为纳米级，形状不规则，能以熔融态或聚集态的形式存在。与常规微米级粒子相比，无机纳米粒子具有独特的表面效应、体积效应、量子效应及宏观量子隧道效应，能够与聚合物以化学键或者物理吸附的形式结合，协同增韧、增强聚合物。因此，无机纳米粒子的应用受到广泛研究。目前应用最为广泛的无机纳米填料主要有两类：一类为层状硅酸盐填料，包括蒙脱土、云母、滑石粉等；另一类为无机刚性粒子，包括二氧化钛、二氧化硅、氧化锌等。

根据上述设想，本发明公开了一种兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂的制备方法。按照这种方法制备的塑料助剂，不仅具有较强的防紫外老化效果，还提高了塑料基材的保湿性，特别是能够减少塑料制品中的助剂在使用过程的迁移和挥发，同时改善了无机纳米粒子在塑料基材中的分散情况，是一种高效、多功能、环境友好的塑料助剂，在塑料产业中具有重要的应用前景，符合绿色化学的发展要求,有利于环境保护。

发明内容

本发明的目的在于克服当前有机紫外线吸收剂存在的易迁移、挥发和无机纳米粒子存在的分散不均匀的问题，提供一种高效、多功能、环境友好的塑料助剂的制备方法及应用。

一种兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)将紫外线吸收剂和无机纳米粒子混合，在有机锡催化剂的催化作用下，在140℃～170℃下搅拌反应；

(2)将步骤(1)所得反应产物真空干燥，即得兼具防紫外老化与保湿性的塑料助剂。

优选的，步骤(1)所述紫外线吸收剂为2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-十二烷氧基二苯甲酮、2-羟基-4苄氧基二苯甲酮、2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮和亚甲基二(三羟基二苯甲酮)中的一种。

优选的，步骤(1)所述的无机纳米粒子为白炭黑、高岭土、蒙脱土、滑石粉、云母粉、二氧化锌和二氧化钛中的一种。

优选的，步骤(1)所述紫外线吸收剂与无机纳米粒子的质量比为(0.1～1)：1。

优选的，步骤(1)所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡。